RU2754211C1 - Сепаратор газоотделитель-пескоуловитель - Google Patents
Сепаратор газоотделитель-пескоуловитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2754211C1 RU2754211C1 RU2020133581A RU2020133581A RU2754211C1 RU 2754211 C1 RU2754211 C1 RU 2754211C1 RU 2020133581 A RU2020133581 A RU 2020133581A RU 2020133581 A RU2020133581 A RU 2020133581A RU 2754211 C1 RU2754211 C1 RU 2754211C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sand
- gas
- parallel plates
- area
- separator
- Prior art date
Links
- 239000004576 sand Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 13
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract 6
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract 5
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 abstract 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 3
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разделения продукции нефтяных скважин на газ, нефть и воду, а также для удаления мехпримесей и проппанта - гранул, используемых для закупоривания трещин при гидравлическом разрыве пласта, попадаемых вместе с нефтью в сепарационную установку. Изобретение касается сепаратора газоотделителя-пескоуловителя, который содержит входной восходящий наклонный трубопровод со стабилизатором потока в виде пучка внутренних труб. Входной восходящий трубопровод соединен с входной вертикальной камерой в виде газоотводящего колпака, снабженного выводным патрубком газа и центральной трубой с винтовым завихрителем. Сепаратор газоотдлитель-пескоуловитель также содержит сепарационную емкость с патрубком для вывода жидкости, в которой размещен пакет плоскопараллельных пластин. Спираль винтового завихрителя расположена по всей длине центральной трубы. Корпус сепаратора наклонен в сторону течения жидкости и разделен пескопреградительной перегородкой, отделяющей буферную зону от отстойной, в которой расположен пакет плоскопараллельных пластин с зеркалом осаждения площадью, кратной не менее трех площадей зеркала отстойной зоны, каждая зона снабжена по нижней образующей соответственно пескоулавливающей и илонакопительной камерой с устройствами размыва и удаления накопленных мехпримесей. Расстояние между наклонными параллельными пластинами составляет 30-40 мм. Техническим результатам является повышение надежности удаления аномальных объемов газа и одновременно песка и мехпримесей перед входом в ДНС и УПСВ, упрощение конструкции путем разграничения в одной емкости отстойной и буферной зон сепарации. 2 ил.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для снятия пиковых нагрузок по газу и мехпримесям при аномально высоком их содержании в продукции нефтяных скважин перед входом в установки сепарации и подготовки нефти и газа (ДНС) или предварительного сброса воды (УПСВ). В сепараторах одновременно протекают процессы разделения продукции нефтяных скважин на газ, нефть и воду, а также удаления мехпримесей и проппанта, попадающих вместе с нефтью в сепарационную установку.
Вновь вводимые в разработку месторождения характеризуются высоким газосодержанием продукции. Газовый фактор нефти зачастую превышает 200 м3 на тонну и может достигать 500-2000 м3/т. При этом из-за высоких пластовых давлений и депрессий наблюдается вынос из призабойных зон скважин частиц разрушенной породы: песка и мехпримесей с размерами частиц от илоподобных до крупных, а при применении гидроразрыва пласта наблюдается вынос проппанта с фракциями от 0,5 до 2 мм. Эксплуатация сборных пунктов и установок подготовки нефти на этих месторождениях осложняется отсутствием эффективного сепарационного оборудования для снятия высоких нагрузок по газу и улавливании мехпримесей (песка) на входе установок.
Известны конструкции устройств - узлов предварительного разделения газа и нефти, которые применяются в качестве входных устройств перед нефтегазовыми сепараторами или нефтегазовыми сепараторами со сбросом воды (см. РД39.0004.90 «Руководство по проектированию и эксплуатации сепарационных узлов нефтяных месторождений, выбору и компоновке сепарационного оборудования», ВНИИСПТнефть, Уфа, 1990 г., 68 с., рис. 7, разд. 4.3).
При газосодержании β=0,85-0,95 и более в трубопроводах наблюдаются пленочно-диспергированные и чисто диспергированные структуры газожидкостной смеси (ГЖС), в которых жидкость находится в газе в капельном и аэрозольном состоянии, исключающем их разделение в трубных и гравитационных емкостных аппаратах, которые не способны улавливать также мехпримеси и песок.
Наиболее близким к заявляемому является трубное устройство предварительной сепарации, содержащее восходящий участок трубопровода и камеру предварительного осаждения жидкости, патрубок для подвода газоводонефтяной смеси, патрубки для отвода газа и патрубки для слива отделившейся жидкости, соединенные с газожидкостным сепаратором. В восходящем трубопроводе размещен пучок труб. Камера предварительного осаждения жидкости содержит последовательно размещенные в ней вертикальные жалюзийные пластины, центральную трубу с конфузором и завихрителем и выходную трубу. На поверхности центральной трубы выполнены параллельно расположенные продольные щели. Центральная и выходная трубы разделены кольцевой щелью со встречными конусами. Технический результат состоит в повышении эффективности сепарации газоводонефтяной смеси с высоким газосодержанием (пат. RU №2292227, кл. B01D 19/00, 2007 г.).
Недостатком этого устройства является наличие дополнительной емкости для накопления жидкости и отсутствие организованного осаждения мехпримесей и песка и их удаления.
Задача - организация надежного осаждения и удаления мехпримесей и песка, а также упрощение конструкции.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в сепараторе газоотделителе-пескоуловителе, содержащем входной восходящий наклонный трубопровод-стабилизатор потока в виде пучка внутренних труб, входную вертикальную камеру с винтовым завихрителем и центральной трубой, сепарационную емкость с размещенным в ней пакетом плоскопараллельных пластин, в отличие от прототипа, спираль винтового завихрителя расположена по всей длине центральной трубы, корпус сепаратора наклонен в сторону течения жидкости и разделен пескопреградительной перегородкой, отделяющей буферную зону от отстойной, в которой расположен пакет плоскопараллельных пластин с зеркалом осаждения площадью, кратной не менее трех площадей зеркала отстойной зоны, каждая зона снабжена по нижней образующей соответственно пескоулавливающей и илонакопительной камерой с устройствами размыва и удаления накопленных мехпримесей.
На фиг.1 показана сепарационная установка.
На фиг.2 показан частичный вид сверху согласно фиг.1 вдоль линии А, показанной на фиг.1.
На раме 1 установлена наклонная емкость 2. Входной трубопровод ГЖС 3, снабженный трубчатым стабилизатором-усреднителем потока ГЖС 4, соединен с газоотводящим колпаком 5. Колпак 5 снабжен выводным патрубком газа 6 и спиральным каналом-завихрителем 7, выполненным в виде винтообразно скрученной ленты. В придонной части емкости 2 размещены пескоуловитель 8 для крупных частиц и илонакопитель 9 для мелких частиц. Торцовый конец емкости 2 снабжен патрубком 10 для вывода жидкости. Внутри емкости 2 размещен пакет наклонных параллельных пластин 11, а пескоуловитель 8 и илонакопитель 9 снабжены дренажными патрубками 12 и 13, промывными патрубками 14. Дренажные патрубки 12 и 13 снабжены задвижками 15, а промывные патрубки 14 - задвижками 16. Внутри емкости 2 установлен пескопреградитель 17.
Трубный газоотделитель-пескоуловитель работает следующим образом.
Продукция нефтяных скважин поступает по трубопроводу 3 подвода ГЖС, снабженном стабилизатором потока 4, в наклонную емкость 2. В стабилизаторе потока 4 пленочно-диспергированный поток ГЖС предварительно разделяется на жидкую составляющую в виде пленок и газ, содержащий капельную взвесь и аэрозоль. В этом состоянии ГЖС поступает в вертикальную трубную камеру 5 со спиральным завихрителем 7, расположенным вокруг центральной трубы, служащей для отвода очищенного газа в газоотводящий трубопровод 6. В спиральном завихрителе 7 пленочная жидкость оседает на стенках камеры 5 и образует кольцевой подвижный слой жидкости, на который под действием центробежных сил оседают капли жидкости, диспергированные в газе. Этот подвижный кольцевой слой жидкости по наклонным полкам завихрителя 7 стекает в накопительную часть сепарационной емкости, выполненную в виде наклонного аппарата для создания в верхней части буферной входной зоны, а в нижней - полностью затопленной отстойной зоны, из которой отводится отстоявшаяся от газовых пузырьков жидкость по трубопроводу 10 и отделившийся песок, накапливающийся по нижней образующей емкости 2 в пескоуловителе 8 и илонакопителе 9. Пескоуловитель 8 и илонакопитель 9 снабжены устройствами размыва 14 и трубопроводами 12 и 13 для сброса песка и ила в дренаж через электрифицированные автоматические задвижки 15 и 16. Пескопреградитель 17 препятствует перемещению по дну корпуса 4 осажденного песка. Сепарационная емкость с внутренними устройствами, размещенными в емкости 2, выполняют роль классификатора мехпримесей и песка. После стока жидкостной кольцевой пленки в сепарационную емкость в буферной ее части происходит осаждение зерен проппанта и частиц песка размером более 500 мкм, а в отстойной части - менее 500 мкм (до 100 - 200 мкм).
Расчет объема буферной зоны производится с учетом скорости осаждения частиц минимального размера (d>0,005 м), плотности материала частиц, плотности и вязкости жидкости, заданного ее расхода q (м3/с). Объем отстойной зоны определяется с учетом улавливания частиц песка и ила крупностью от 100 или 200 мкм в зависимости от требований заказчика. Для интенсификации процесса размещают в этой зоне пакет наклонных самоочищающихся пластин 11. Расстояние между пластинами 30-40 мм для предотвращения их забивания накапливающимися отложениями.
Установка находит промышленное применение на многих нефтедобывающих предприятиях РФ и СНГ.
Технический результат - повышение надежности удаления аномальных объемов газа и, одновременно, песка и мехпримесей перед входом в ДНС или УПСВ, упрощение конструкции путем разграничения в одной емкости отстойной и буферной зон сепарации.
Claims (1)
- Сепаратор газоотделитель-пескоуловитель, содержащий входной восходящий наклонный трубопровод со стабилизатором потока в виде пучка внутренних труб, соединенный с входной вертикальной камерой в виде газоотводящего колпака, снабженного выводным патрубком газа и центральной трубой с винтовым завихрителем, сепарационную емкость с патрубком для вывода жидкости, в которой размещен пакет плоскопараллельных пластин, отличающийся тем, что спираль винтового завихрителя расположена по всей длине центральной трубы, корпус сепаратора наклонен в сторону течения жидкости и разделен пескопреградительной перегородкой, отделяющей буферную зону от отстойной, в которой расположен пакет плоскопараллельных пластин с зеркалом осаждения площадью, кратной не менее трех площадей зеркала отстойной зоны, каждая зона снабжена по нижней образующей соответственно пескоулавливающей и илонакопительной камерой с устройствами размыва и удаления накопленных мехпримесей, при этом расстояние между наклонными параллельными пластинами составляет 30-40 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020133581A RU2754211C1 (ru) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | Сепаратор газоотделитель-пескоуловитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020133581A RU2754211C1 (ru) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | Сепаратор газоотделитель-пескоуловитель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2754211C1 true RU2754211C1 (ru) | 2021-08-30 |
Family
ID=77669859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020133581A RU2754211C1 (ru) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | Сепаратор газоотделитель-пескоуловитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2754211C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116220649A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-06-06 | 浙江海牛海洋工程有限公司 | 用于页岩气净化的智能一体化设备及其使用方法 |
RU2808739C1 (ru) * | 2022-09-29 | 2023-12-04 | Общество с ограниченной ответственностью "ОЙЛТИМ Инжиниринг" | Внутритрубный сепаратор вихревого типа с системой управления на основе нейронной сети и мобильная установка предварительного сброса воды |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3285422A (en) * | 1966-11-15 | Sand trap | ||
RU2236888C1 (ru) * | 2003-04-10 | 2004-09-27 | ЗАО НТК "МодульНефтеГазКомплект" | Сепаратор |
RU48484U1 (ru) * | 2004-09-13 | 2005-10-27 | Зао Нтк "Модульфнетегазкомплект" | Сепарационная установка |
RU2292227C1 (ru) * | 2005-07-08 | 2007-01-27 | Закрытое акционерное общество Научно Техническая Компания "МОДУЛЬНЕФТЕГАЗКОМПЛЕКТ" | Трубное устройство предварительной сепарации |
US7785400B1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-08-31 | Sand Separators LLC | Spherical sand separators |
RU125483U1 (ru) * | 2012-06-05 | 2013-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Трехфазный сепаратор |
RU2596754C1 (ru) * | 2015-06-05 | 2016-09-10 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Трубное устройство предварительной сепарации |
-
2020
- 2020-10-12 RU RU2020133581A patent/RU2754211C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3285422A (en) * | 1966-11-15 | Sand trap | ||
RU2236888C1 (ru) * | 2003-04-10 | 2004-09-27 | ЗАО НТК "МодульНефтеГазКомплект" | Сепаратор |
RU48484U1 (ru) * | 2004-09-13 | 2005-10-27 | Зао Нтк "Модульфнетегазкомплект" | Сепарационная установка |
RU2292227C1 (ru) * | 2005-07-08 | 2007-01-27 | Закрытое акционерное общество Научно Техническая Компания "МОДУЛЬНЕФТЕГАЗКОМПЛЕКТ" | Трубное устройство предварительной сепарации |
US7785400B1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-08-31 | Sand Separators LLC | Spherical sand separators |
RU125483U1 (ru) * | 2012-06-05 | 2013-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Трехфазный сепаратор |
RU2596754C1 (ru) * | 2015-06-05 | 2016-09-10 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Трубное устройство предварительной сепарации |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808739C1 (ru) * | 2022-09-29 | 2023-12-04 | Общество с ограниченной ответственностью "ОЙЛТИМ Инжиниринг" | Внутритрубный сепаратор вихревого типа с системой управления на основе нейронной сети и мобильная установка предварительного сброса воды |
CN116220649A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-06-06 | 浙江海牛海洋工程有限公司 | 用于页岩气净化的智能一体化设备及其使用方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2622056C1 (ru) | Система многофазной сепарации | |
AU2012370294B2 (en) | Desanding apparatus and system | |
US9938812B2 (en) | Desanding apparatus and a method of using same | |
EA013254B1 (ru) | Резервуар для разделения скважинной текучей среды, содержащей воду, нефть и газ, его применение и способ разделения указанной скважинной текучей среды | |
EA011658B1 (ru) | Установка для начального разделения текучей среды в устье скважины | |
CN104150632B (zh) | 油气水固三级分离橇体装置 | |
RU2754106C1 (ru) | Способ улавливания и утилизации песка из продукции нефтегазовых скважин и устройство для его осуществления | |
RU2754211C1 (ru) | Сепаратор газоотделитель-пескоуловитель | |
US20140216256A1 (en) | Desanding apparatus and a method of using same | |
KR20150038001A (ko) | 다상 펌프의 작동 방법 및 상기 다상 펌프용 장치 | |
US8815101B2 (en) | Sediment removal tank and system | |
CN203729969U (zh) | 一种井下三相分离装置 | |
RU2713544C1 (ru) | Способ сброса попутно-добываемых воды и газа по отдельности на кустах скважин нефтяного месторождения | |
CA2848738C (en) | A desanding apparatus and a method of using same | |
RU2361641C1 (ru) | Трубная сепарационная установка | |
AU2015358253B2 (en) | A desanding apparatus and a method of using same | |
US20180154282A1 (en) | Method and device for separation of liquids and gas with use of inclined and rounded holes or channels in the wall of a pipe | |
RU103801U1 (ru) | Нефтегазовый горизонтальный отстойник | |
RU2805077C1 (ru) | Установка трубная для сброса пластовой воды | |
RU2761455C1 (ru) | Сепаратор для исследования скважин | |
RU2743263C1 (ru) | Система приема и выдачи сырой нефти из резервуара при низких температурах | |
WO2021225476A1 (ru) | Устройство сепарации песка | |
US9421480B2 (en) | Solid settling tank | |
RU2469766C1 (ru) | Отстойник для очистки нефтесодержащих сточных вод | |
SU1151312A1 (ru) | Гидроциклон |